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Availability and confidentiality in storage clouds

Author(s): André, Fernando Martins, 1982-

Date: 2011

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/8863

Origin: Repositório da Universidade de Lisboa

Subject(s): Armazenamento na nuvem; Disponibilidade; Confidencialidade; Erasure codes; Secret sharing; Depsky; Teses de mestrado - 2011


Description

Cloud Computing (computação na nuvem) e Cloud Storage (armazenamento na nuvem) em particular, estão a transformar rapidamente a natureza de como o mundo empresarial e o negócio usa as tecnologias de informação, baseado num modelo de software-como-um-serviço. O principal aspecto desta mudança de paradigma é o facto dos dados estarem a deixar os datacenters (centros de dados) das organizações e serem alvos de outsourcing para fornecedores de infra-estruturas de nuvem. No caso do Cloud Storage em concreto, existem diversas vantagens no uso deste novo modelo, tais como a oportunidade de utilizar um serviço de armazenamento completamente flexível e escalável na Internet, e disponível a partir de qualquer ponto do mundo, com uma ligação à mesma. Contudo, do ponto de vista de um perspectiva de segurança, este avanço representa também novas e graves ameaças à segurança. Questões como a perda de dados, disponibilidade, confidencialidade, integridade e insiders maliciosos estão entre as maiores preocupações dos que decidem mover dados para a nuvem. O sistema DepSky já endereça algumas destas preocupações. Desta forma, os objectivos deste trabalho estão divididos em duas fases principais. Primeiro, o sistema DepSky foi objecto de aperfeiçoamento, tendo sido alvo da adição de um novo mecanismo de nome Erasure Codes, sob a forma de uma biblioteca, e somente após uma análise de algumas bibliotecas de Erasure Codes disponíveis na Internet. Em segundo lugar, a disponibilidade de 4 (quatro) fornecedores comerciais de armazenamento na nuvem foi estudada usando a aplicação logger do DepSky. Para alcançar um cenário realista, estas aplicações foram configuradas e iniciadas em vários pontos do mundo, dispersos por diversas zonas geográficas. De seguida, foi realizada uma cuidadosa análise aos registo resultantes, com o objectivo de avaliar e correlacionar vários aspectos do armazenamento na nuvem, tais como a latência ( disponibilidade aparente), o custo e as diferenças nos atrasos consoante várias regiões geográficas. Esta análise e os seus resultados são a maior contribuição deste trabalho.

Cloud Computing and Cloud Storage in particular are rapidly transforming the nature of how business use information technology based on a siftware-as-a-service model. The main aspect of this paradigm changing is the fact that data is leaving organizations data centers and is being outsourced to cloud providers infra-structures. For Cloud Sorage in concrete, there are many appealing advantages on using this new approach such as the opportunity to use a completely flexible web-scale storage service, available from any point in the world with an Internet connection. However, from a security perspective, this advance also poses new and critical security threats. Issues like data loss or leakage, availability, confidentiality, integrity and malicious insiders are amongst the most referenced concerns when deciding to move data to the cloud. The DepSky system already addresses some of these concerns. Therefore the aim of this work is divides in two main phases. First the DepSky system was object of improvement, by adding a new mechanism called Erasure Codes in the form of a library, and only after an analysis of some of the available Erasure Codes libraries in the Internet. Secondly, the availability of 4 (four) commercial cloud storage providers was studied using the logger application of DepSky. To achieve a realistic scenario, several loggers were deployed dispersed around the world in different geographical regions. Afterwards, a careful analysis of the resultant logs was made in order to assess and correlate several aspects such as latency (perceived availability), cost and differences in geographical regions. Therefore, this analysis and its results are the major contribution of this work.

Tese de mestrado em Segurança Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011

Document Type Master thesis
Language English
Advisor(s) Bessani, Alysson Neves, 1978-
Contributor(s) André, Fernando Martins, 1982-
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